C++基础10:继承和派生 虚函数的作用 多态性概念 纯虚函数和抽象类的概念

一.继承和派生

1.概念

基类(父类):原有的类

派生类(子类):基于基类新建立的类

派生(类的派生):在原有类的基础上建立新类并且添加新特征的过程

继承:子类不加修改延续父类的特征

2.单一继承:子类只有一个基类的继承

多重继承:子类拥有多个基类的继承叫多重继承

3.使用冒号来声明派生类(子类)

class 子类:public 父类
{

}

上面的声明表示冒号前面的类(子类)是从冒号后面的类(父类)派生来的,注意父类前面必须使用public来修饰,否则子类对象不能赋值给父类的对象

4.protect修饰符

protect:只有自身和子类才能访问,其他类不能访问

private:只有自身才能访问,其他类不能访问

public:所有都能访问

5.子类和父类之间的赋值


class father

{

 }

class son:public father

{
 
 }

father a;

son b;

a=b;//可以

b=a;//不行

注意:父类对象不能赋值给子类的对象,这是因为父类的对象成员比子类的对象成员少(子类会增加一些新功能),如果使用子类对象访问父类的成员,可能出现找不到成员的现象,导致程序出错。

6.定义子类构造函数

6.1 定义形式:

子类:子类构造函数(参数):父类1(参数),父类2(参数)。。。

➡️6.2 构造函数的执行顺序:首先调用基类的构造函数,再执行子类的构造函数;释放对象时,先调用子类的析构函数,再调用父类的析构函数

7.解决程序的两义性问题:

class A  
  
{  
  
   public:  
  
   void hello(){cout<<"我是父类A"<<endl;}  
  
}  
  
class B  
  
{  
  
   public:  
  
   void hello(){cout<<"我是父类B"<<endl;}  
}  
  
class C:public A,public B  
  
{  
  
   public:  
  
   void hello(){cout<<"我是子类C"<<endl;}  
  
}  

void main()  
{  
   C c;  

   c.hello();//输出“我是子类C”  
}  

在main函数中调用hello函数,会执行子类C的hello函数,但是如果我想输出父类A的hello函数,那么就应该使用

作用域操作符:: 用它来指定函数属于那个类:

[cpp] 
c.A::hello();  

这样就能输出“我是父类A”

二.虚函数

如果使用父类的指针来访问子类的对象成员(父类指针指向子类对象),那么他能执行到子类的成员吗?看下面的例子:

class falther  
  
{  
  
  public:  
  
  void run()  
  
  {  
  
    cout<<"父亲可以跑万米!"<<endl;  
  
  }  
  
}  
  
class son:public falther  
  
{  
  
  public:  
  
  void run()  
  
  {  
  
    cout<<"儿子可以跑一百万米!"<<endl;  
  
  }  
  
}  
  
void main()  
  
{  
  
   falther *fa=new son();  
  
   fa->run();//输出“父亲可以跑万米”  
  
   delete fa;  
  
}  

没错,使用父指针fa *fa不能访问子对象的函数run,那么怎么才能输出“儿子可以跑一百万米”呢?

解决办法:在父类的函数run前面加上关键字virtual,也就是父类是虚函数,然后使用系统执行到关键字virtual函数的时候,就会自动判断哪个对象调用了它,然后调用该对象的同名函数,修改程序如下:

class falther  
  
{  
  
  public:  
  
  virtual void run()  
  
  {  
  
    cout<<"父亲可以跑万米!"<<endl;  
  
  }  
  
}  
  
class son:public falther  
  
{  
  
  public:  
  
  void run()  
  
  {  
  
    cout<<"儿子可以跑一百万米!"<<endl;  
  
  }  
  
}  
  
void main()  
  
{  
  
   falther *fa=new son();  
  
   fa->run();//输出“儿子可以跑一百万米”  
  
   delete fa;  
  
}  

上面使用父指针就可以输出了“儿子可以跑一百万米”

三.多态性(c++三大特性:封装性,继承性,多态性)

以上面的father和son的例子解释多态性:

当c++编译器在编译的时候,发现father类的run()函数是虚函数,这个时候c++就会采用迟绑定 late binding技术。也就是编译时不确定具体调用的函数,而是在运行时,根据对象的类型(在程序中,我们传递的是son类对象的地址[父类指针指向子类对象])来确认是哪个函数,这种能力就叫做c++的多态性。我们如果没有在father类的run()前加上vitual关键字,c++编译器在编译时就确定了哪个函数被调用(调用father中的run),这叫做早期绑定 early binding

c++多态性:在基类的函数前加上virtual关键字,在派生类中重写该函数,运行时就会根据对象的实际类型调用相应的函数。也就是说如果对象类型是派生类,就调用派生类的函数;如果对象类型是基类,就调用基类的函数。

注意:c++的多态性只能通过虚函数来体现。

四.纯虚函数和抽象类

[cpp] 
class father
{
    public:
    virtual void run()=0;
}  

上面在father类中的虚函数run的函数体=0,这种定义方式就定义一个纯虚函数run。

纯虚函数是指被标明为不具体实现的虚函数,它让类先有一个操作名称,而没有操作内容,让派生类在继承的时候去具体的实现。凡是含有纯虚函数的类就叫做抽象类。抽象类是不能声明一个对象的,只能作为基类为派生类服务。因为抽象类声明一个对象,调用其函数是没有意义的。注意:如果派生类也没具体的实现抽象类中的纯虚函数,那么派生类也会变成一个抽象类,不能实例化对象。

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